JPS6147685A - 分布帰還形半導体レ−ザ - Google Patents

分布帰還形半導体レ−ザ

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JPS6147685A
JPS6147685A JP59170143A JP17014384A JPS6147685A JP S6147685 A JPS6147685 A JP S6147685A JP 59170143 A JP59170143 A JP 59170143A JP 17014384 A JP17014384 A JP 17014384A JP S6147685 A JPS6147685 A JP S6147685A
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diffraction grating
laser
light
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重幸 秋葉
Katsuyuki Uko
宇高　勝之
Kazuo Sakai
堺　和夫
Yuichi Matsushima
松島　裕一
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KDDI Corp
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Kokusai Denshin Denwa KK
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） 本発明は安定な単一波長動作を実現する４分の１波長相
当の回折格子の位相シフトを有する分布帰還形半導体レ
ーザ（以下ｒＤＦＢレーザ」と略す）に関するものであ
る。
（従来技術とその問題点） ＤＦＢレーザは、レーザ内部に波長選択性に優れた回折
格子を内蔵しているため、単一波長動作が容易に実現で
き、低損失光ファイバ通信などの光源として開発が進め
られている。特に、回折格子の位相が中央付近で光の波
長の４分の１相当分だけシフトしたＤＦＢレーザは単−
波長性に優れ、製造上の歩留まり向上も期待されている
。
第１図はＩｎＧａＡｓＰ／　ＩｎＰ半導体系から構成さ
れる従来の位相シフ）　Ｉ）Ｉ’Ｂレーザであり、光の
進行方向に沿う断面模式図である。ｎ型ＩｎＰ基板１の
上にＩｎＧａＡｓＰからなる導波路層２２発光層３．メ
ルトハック防止用のバッファ一層４、およびｐ型ＩｎＰ
層５が順次積層されておシ、かつこの例では、発光層３
のあるレーザ領域の杭長上にｐ型１ｎＰ層５とｎ型Ｉｎ
Ｐ層６とで埋めた形の窓構造が設けられている。ｎ型Ｉ
ｎＧａＡｓＰキャップ層７は亜鉛拡散領域９をｐ型にす
ることにより選択的に電流通路を形成し、かつｐ側電極
１１との電気的接触を良好にするためのものである。１
０はＳｉＯ２絶縁膜、１２はｎ側電極、１３はレーザの
出力光を有効に取シ出すだめの反射防止膜である。周期
的な凹凸８は、どの場合、発光層３に隣接する導波路層
２に設けられてお９１発光領域の中央付近を境界として
第１の領域と第２の領域とで、凹凸の位相がレーザ内の
光の波長の４分の１に相当する分だけシフトしている。
このようなりＦＢレーザでは、丁度ブラング波長におい
て安定な単一波長動作が得られる。
一方、レーザ出力という観点で見た場合、第１図のよう
に構造では第１の領域と第２の領域の構造が位相変換点
に関して互いにほぼ対称となっているため、第１と第２
の領域側からの出力が等しくなっている。実際の光フア
イバ通信等に使用される場合には、一方の出力だけを用
い、他方を単なるモニタとして使用するので、両側から
同じ出力を出すのは極めて効率が悪い。このように従来
の位相シフトＤＦＢレーザでは単−波長性には優れてい
るものの、レーザの効率という点では、非効率的な構成
となっていた。
（発明の目的と特徴） 本発明は、上述した従来技術の欠点を解消するためにな
されたもので、ＤＦＢレーザ両側からのレーザ出力を非
対称とする位相シフトＤＦＢレーザを提供することを目
的とする。
本発明の特徴は、ＤＦＢレーザの発光領域の第１の領域
と第２の領域とに設けられた周期的な凹凸の長さを変え
るか、または該凹凸の深さを変えることにより、第１の
領域と第２の領域とのブラッグ反射の強さを異ならしめ
、ＤＦＢレーザ両側からの光出力を非対称にしたことに
ある。
（発明の構成及び作用） 以下に図面を用いて本発明の詳細な説明する。
（実施例１） 第２図は、本発明の一実施例であシ、導波路層２に設け
られた周期的な凹凸８（以下、「回折格子」と称す）の
形状は第１図と同様であるが、回折格子８の長さく凹凸
の数）が第１の領域と第２の領域とでは異なるようにし
である。すなわち、位相シフトの位置がこの例では中央
より右側寄シにしてあり回折格子８は第１の領域の方が
第２の領域に比べて長くしである。従って、ブラッグ反
射の強さは、回折格子８の長さが長い第１の領域の方が
強くな９、逆にレーザ出力はブラッグ反射が弱い側、す
なわち第２の領域側が大きくなる。
このように、位相シフトＤＦＢレーザけ、前述したよう
にレーザ発振力が丁度ブラッグ波長、すなわち、−次の
回折格子の場合には凹凸の周期の２倍の波長で起こシ、
出力分布は第１の領域及び第２の領域におけるブラッグ
反射の強さによって決定される。
従って、第２図のごとく第１の領域側の回折格子８を長
くしてブラッグ反射を強くした場合は、光出力が大きい
第２の領域側に光ファイバ等を接続して主出力を取り出
し、反対に光出力が小さい第１の領域側からの光出力を
モニター出力とすることによシ、光出力を効率良く使用
することができる。
（実施例２） 第３図は本発明の他の実施例であシ、第１の領域の周期
的な凹凸１５と第２の領域の周期的な凹凸１４との深さ
を変えることに、より、各領域のブラッグ反射の強さを
異なるようにしたものである。この場合、ブラッグ反射
の強さは周期的な凹凸の深さが深いほど強くなシ、浅い
ほど弱くなる。従って、同図では凹凸の深さが深い第１
の領域側のブラッグ反射が強くなシ、光出力は第２図と
同様に第２の領域側から主出力を取り出すことになる。
なお、第１と第２の領域の長さはほぼ等しくしである。
このように、第１と第２の領域のブラッグ反射の強さを
非対称にすることは、単−波長性が若干劣化するが、位
相７フトＤＦＢレーザの単−波長性は本来極めて大きい
だめ、実用上問題とならない。
また、以上の説明では、横モード安定化のだめのストラ
イプ構造については触れなかったが、埋込みへテロ構造
や平凸導波路構造など各秤のストライプ構造に適用でき
ることは言うまでもない。
半導体材料にしても、説明に用いだＩｎＧａＡｓＰ　／
ＩｎＰ系だけでなく、ＡＬＩｎＧａＡｓ／　ＩｎＰ系、
　ＡＡＧａＡｓ／ＧａＡｓ系など他の材料にも容易に適
用できることは言う寸でもない。
（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明はブラッグ反射
の強さを異ならしめてレーザ出力を非対称にし、大きい
光出力を主出力として、他方の小さい光出力をモニター
用として使用できるので、実用上効率の良いＤＦＢレー
ザが実現される。従つて、長距離光フアイバ通信等に応
用でき、その効果は極めて犬である。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の位相／フ）　ＤＦＢレーザの断面模式図
、第２図及び第３図は本発明による位相シフトＤＦＢレ
ーザの断面模式図である。 １−　ｎ型ＩｎＰ基板、　　２・＝ｎ型ＩｎＧａＡｓＰ
導波路層、３−ＩｎＧａＡｓＰ発光層、　４−　ＩｎＧ
ａＡｓＰバッファ一層、　　５・・・ｐ型ＩｎＰ層、　
　６・・・ｎ型ＩｎＰ層、　　７−　ｎ型ＩｎＧａＡｓ
Ｐキー？７プ層、８　、１４　、１５・・・周期的凹凸
、　　９・・・亜鉛拡散領域、１０・・・５１０２絶縁
膜、１１・・・ｐ側電極、１２・・・ｒｒ側電極。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）発光層もしくは該発光層に隣接する層に、光の進
    行方向に沿って周期的な凹凸を有し、かつ該周期的な凹
    凸の位相が第１の領域と第２の領域とで、光の４分の１
    波長相当分だけシフトしている分布帰還形半導体レーザ
    において、前記第１の領域と前記第２の領域とのブラッ
    グ反射の強さを異ならしめ、前記第１の領域からと前記
    第２の領域からとの光出力の大きさが非対称になるよう
    に構成されたことを特徴とする分布帰還形半導体レーザ
    。
  2. （２）前記第１の領域と前記第２の領域との周期的な凹
    凸の長さを変えることにより前記ブラッグ反射の強さを
    異ならしめることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
    載の分布帰還形半導体レーザ。
  3. （３）前記第１の領域と前記第２の領域との周期的な凹
    凸の深さを変えることにより前記ブラック反射の強さを
    異ならしめることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
    載の分布帰還形半導体レーザ。
JP59170143A 1984-08-15 1984-08-15 分布帰還形半導体レ−ザ Granted JPS6147685A (ja)

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